第３６卷 第１３期２０１２年７月１０日Ｖｏｌ．３６ Ｎｏ．１３
，Ｊｕｌ１０２０１２ｙ
：／．ｉｓｓｎ．１０００ＤＯＩ１０．３９６９１０２６．２０１２．１３．００２－ｊ
基于最大供电能力的智能配电网规划与运行新思路
肖 峻，李振生，张 跃
（）智能电网教育部重点实验室，天津大学，天津市３０００７２
摘要：探讨了智能电网背景下的配电网建设规划和运行新模式，提出了配电系统高效规划建设与
指出快速网络转供能力是未来智能配电网一个新的边界条件，并介绍了计及该运行的理念。首先，
边界条件的供电能力理论。然后，在此基础上对目前中国配电网发展面临的问题进行了探讨：大量建设改造后的配电网具备很大的供电能力挖掘空间，通过网架优化能达到降低容载比和大量节约
配电自动化等二次系统投资的主要效益在于提高一次系统的利用率；复杂的联络电网投资的效果；
配电网络存在简化的必要性和可行性；网架结构和导线型号在标准化的同时也应具有个性化特点；智能配电网调度运行的发展方向是建立基于安全监视、报警、控制及优化安全框架的高效运行体
提出了适用于成熟配电网的基于供电能力优化的新规划思路，并给出示例。其特点是优系。最后，
先利用已有网络消纳新增负荷，其次再考虑新增变电容量。关键词：配电网；电网规划；运行；最大供电能力；容载比；配电自动化
０ 引言
配电网是城市的基础设施，对城市供电安全具有重大影响。从投资规模上看，配电网投资增幅最快，未来趋势将逐步与发电、输电看齐；从可靠性角度，大部分影响可靠性的停电事故都在配电网；损耗最大的环节也在配电网。未来分布式能源和微电网的大量接入也在配电网，智能电网相对传统电网变
１］
。因此，革最大的环节也在配用电［配电的地位将
逐步上升到与发输电相当的高度。
非常紧张，能否在不新建变电站和配电网的情况下通过优化网架结构和运行方式消纳新增的负荷，需进一步研究。
）目前配电网呈现联络日益增多、结构日益复４杂的趋势。特别是城市电缆网大片区域相互联络，甚至有的地区整个中压配电网都“粘连”在一起。网络结构的复杂性在提高可靠性和灵活性的同时是否带来了新的运行维护问题、是否所有联络都是必要的、可否在不降低安全可靠和负载率水平的前提下简化网络结构等问题值得深思。
）一个地区的配电网是否都应采取几种标准接５线模式、网络接线模式选择与变电站主变压器（简称主变，下同）配置是否存在一定关系、是否在配电网改造中所有导线都需采用几种标准型号改造等问题值得进一步探讨。
）在智能电网背景下，配电自动化在中国正获６
除了提高可靠性和自得新一次大规模发展的机会，
动化水平外，配电自动化巨额投资的经济效益在哪里、是否能收回投资等问题都有必要加以研究。
）按现状分析、负荷预测、变电站及网络规划等７主要步骤进行的传统规划方式在中国十几年来的大规模城乡电网规划建设中发挥了重要作用。对于目前大量的建成区配电网规划能否照搬，是否需要存在新的、更好的规划方式需要深思。供电能力是近年来在配电网规划建设领域出现的一个非常重要的新指标，已在中国多个城市配电网建设改造实践中得到应用，近年来供电能力理论
中国经过十几年来大规模的城市电网建设，很
多城市配电网得到了跨越式的发展，一些新的问题和挑战也逐步凸显出来。
）是否还需要继续大规模地建设电网及建设数１高于量问题。中国城市配电网的容载比普遍较高（），但可靠性水平并不高，而东京、香港、新加坡等２．０）城市的配电网在较低容载比（低于１．下实现了高６可靠性，应该探究其原因。）国家电网公司新规划导则指出下级配电网较２
２］
，强时容载比可取低［但未提供量化计算依据。如
何计算不同配电网的合理容载比范围、如何实现上下级电网的协调、除容载比外有无其他衡量电网建设水平更好的指标等问题仍需进一步探讨。
）城市中很多区域的站点和线路通道资源已经３
；修回日期：。收稿日期：２０１２０１１６２０１２０４２６－－－－
）；国家自然科学基金资助项目（教育部新世纪优秀５０９７７０６０）。人才支持计划资助项目（ＮＣＥＴ１００６２４－－
·智能电网· 肖 峻，等 基于最大供电能力的智能配电网规划与运行新思路
研究也取得了进展。本文基于供电能力理论，针对
从一上述配电网规划建设和运行中的问题和挑战，个新的角度探讨配电网规划和运行的新思路。
作能够在短时间（分钟级或更短时间）内完成。这为
配电网的安全高效运行提供了新的边界条件。本文认为，在此新边界条件下，负荷可以被配电网快速转带，变电站主变发生Ｎ－１故障时，不但可以通过站内其他主变转带负荷，而且可以通过下一级配电网转移负荷到其他变电站。已较普遍实现配电自动化
５］
。因此，的日本已有这样的操作运行方式［未来变
在满足安电站最大负载率可以超越传统导则规定，
１ 智能配电网的快速网络转供能力
智能电网对配电网的改变将是非常显著的，本
文认为，快速网络转供能力是未来智能配电网的一个非常重要的新边界条件。以下详细讨论。
虽然中国城市配电网普遍实现了联络，互联网架结构已能提供负荷在变电站间转移的通道，但是长期以来大部分中压配电网络的自动化程度仍然很低，配电网络的开关操作需要派操作队到现场人工，完成，耗时往往超过３甚至更多，如此长时间０ｍｉｎ
的操作停电是用户无法接受的；而变电站内普遍都一旦发生变电站主变Ｎ－１具有综合自动化系统，故障，负荷应能够快速切换到同一变电站内的其他主变，使用户连续供电能够得到保证。可见，目前中压配电网络转带负荷与变电站内转带负荷在时间上
当发生主是无法比拟的。因此在实际电网运行中，变故障时只考虑变电站内主变间的负荷切换，并不
通过中压配电网在变电站间转带负荷。变电站主变负载率的安全控制指标也由Ｎ－１安全性导则来简单确定，例如在考虑主变１．３倍短时过负荷能力条件下，２台主变的变电站最大负载率应控制为
［］
０．６５２。此时，Ｎ－１安全问题退化为单个变电站站内主变互带的简单问题，即最大负荷应不超过单台主变退出时的其他主变总的最大负载能力。这种变电站“各自为战”的结果限制了整个区域配电网的供电能力。
目前中国少数实现配电自动化试点的中压配电网，由于其涉及范围较小，因此，它的功能一般体现在馈线自动化上，即重点在馈线上发生故障后的故
相关理论研究也集中在障隔离和停电恢复策略上，
３］
。随着智能电网背景下配电自动化的重该问题上［
新启动，配电系统的安全性与系统利用率正逐步开４］
。始成为研究者的关注点［
但是，目前中国配电系统运行中还一直没有能
全边界前提下得到显著提高。新版国家电网规划导
则中新增“下级电网强时容载比可取低”的指导性意见完全可以变成现实。
总之，这种高级配电自动化下快速的负荷网络转供能力是智能电网背景下的配电网运行的新边界条件，为智能配电网的资产效率提高奠定了基础。近年来出现的配电系统供电能力理论能够有效地计及该边界条件。
２ 智能配电网的供电能力理论
配电系统的最大供电能力（ｔｏｔａｌｓｕｌ ｐｐｙ
，是与输电系统中的最大传输能力ｃａａｂｉｌｉｔＴＳＣ）ｐｙ
（类似的概念。最大供电能力是指在一定供ＴＴＣ）
电区域内配电网满足Ｎ－１准则条件下，同时计及变电站站内主变与配电网络转供能力，以及实际运
］６７－
。行约束情况下的最大的负荷供应能力［
配电网供电能力的理论研究经历了３个阶段。阶段１是以变电容量评估配电系统供电能力阶
段，如容载比法，该阶段没有详细考虑变电站下级配电网络对供电能力的作用。
阶段２是计算网络供电能力阶段，如最大负荷
［８］９］
、）。该阶段方法倍数法［负荷能力法（ｌｏａｄａｂｉｌｉｔｙ在考查变电站变电容量的同时，也提出了网络转供
能力的思想。负荷能力法基于配电网辐射运行，计算满足支路潮流和节点电压约束时的最大负荷能力，以及大规模联络配电网中Ｎ－１故障发生后的网络负荷转供。
阶段３是供电能力精确理论建模阶段，能够在
真正实现变电站供电能力与配电网负荷转移供电能
未来智能配电网中是否能够实现，以力的相互支撑，
及主变满足Ｎ－１的负载率标准是否能够突破导则
规定，将成为发掘配电网供电潜力的关键。未来的智能电网将发展高级配电网运行（系统，实现配用电系统较充分的信息化和自ＡＤＯ）动化，可以通过新型传感器和通信手段获取广大中低压配电网的大量实时信息，具有遥控功能的智能开关设备将广泛使用，配电自动化使得网络转供操
Ｎ－１准则下同时计及变电站与网络转供能力计算
供电能力。近２年来，供电能力的理论研究进展初
建模和求步解决了配电网供电能力的指标族定义、
解问题，能够在负荷未知的条件下，量化计算满足运
［，］０１１－
。行约束的配电网最大供电负荷６－７１
供电能力理论能够有效地将网络的负荷转移能
力和变电站站内的供电能力结合起来，利用其概念和指标，能够从整个配电网角度对配电网进行分析评估，为更精细的规划提供新的指标和方法。供电能力对于配电网的重要作用将逐步等同于输电能力
—
（）２０１２，３６１３
１３］
。研究表明，件下挖掘网络供电潜力的有效手段［
对于输电网的作用。
供电能力理论研究为未来的配电网规划建设发
展和运行提供了新的理论工具，以下将对目前中国配电网规划建设和运行面临的一些问题进行探讨。
联络对电网供电能力的贡献理论上能够达到
［］
３０％～５０％６。近年来，电网规划中普遍关心的上下级电网的协调配合也是提高电网效率的一个有效手段。由于因此上下级电网的协变电站是上下级电网的枢纽，
调首先是变电站与下一级网络的相互协调配合，在此基础上再进一步做到上一级电网与下一级电网的相互协调配合，从而实现跨电压等级的Ｎ－１校验和相互支撑。
３．２ 配电网网架结构问题
）复杂互联配电网的简化１
近２改造配电网，网０年来中国大规模地建设、络接线从最初的单辐射无联络到“手拉手”单联络，发展到如今的多分段多联络，呈现出联络日益增多、配电网结构日益复杂的趋势。特别是城市电缆网中开闭站、配电站间的联络通路越来越多，大片区域的配电网相互联络，甚至有的地区整个中压配电网都“粘连”在一起。联络的大量建设在增加负荷转带路径、提高运行灵活性的同时，也带来了新的问题。从运行角度考虑，转带路径过多会大大增加运行方式的复杂性。
本文认为联络对配电网架的作用是不同的，应该评估联络对网络转带能力的贡献度并作为依据对现有联络区别对待，找到并明确区分负荷转带的主路径和备用路径，实现联络分级管理。研究表明，多联络结构的配电网中，不同联络对网络负荷转移能
１３］
，力的贡献确实存在较大差异［很可能存在一定数
１４］
。联络分级管理对运行调度的量的“无效”联络［
３ 问题探讨与新理念
３．１ 配电网规划建设的效率及容载比问题
中国很多城市电网经历了大规模建设改造，对于是否还需要大规模地建设电网以及建多少的问题，本文认为负荷已结束快速发展阶段、容载比已达已形成互联网架结构的配电到２．０及以上的区域、网不应再大规模建设。
目前配电网中广泛存在负载不均衡的问题，即部分电网负载率过高，而其他很多区域电网负载率过低的情况。本文认为负荷在地理位置上的分布很难改变，但是负荷在配电网络结构中接入的位置是可以在相当大程度上再调整和优化的。配电网负荷可以通过配电网络开关的运行方式改变、架空线分段联络设置位置的改变、新用户接入网络位置的选择等，改变其在变电站、主变、馈线间的分配。通过上述措施能够进一步优化变电站及主变供电范围，解决负载不均衡的问题。当上述负荷重新分配的措施不能完全达到效果时，才考虑新增出线、变电站增
最后考虑新建变电站。容，
对于容载比与配电网网架结构存在何种本质关系的问题，国家电网新规划导则（的修订２００６年版）版指出下级电网强时容载比可取低，但未提供量化计算依据。对于如何计算不同配电网的合理容载比范围的问题，本文认为当变电站主变容量资源和下一级配电网络负荷转移资源能充分结合、相互支撑时，保证Ｎ－１安全的容载比就能够降低到２．０以下。供电能力理论为容载比分析提供了量化计算手本文初步研究结果认为容载比理论值能够降低段，到１．考虑一定裕量后的实际值应该控制在３左右，１．５到１．６。
城市建成区用地紧张，变电站和馈线占地成本高，有些中心区域站点和线路通道资源已经非常紧张，获得新变电站的站址和新出馈线的地下通道已
对于现有电网的供电能力和变得非常困难。因此，
能够优化后的潜力到底有多大，能否在不新建或少
建变电站和馈线的情况下，通过优化网架结构和运行方式消纳新增的负荷等问题，本文认为，采用负荷
１２］１３］再分配技术［和联络优化技术［能在不新建变电站和新出馈线的情况下消纳新增负荷，并且消纳负
好处在于简化运行，缩减了正常运行时的转带方式
数量，同时还能提高反应速度、降低误操作的概率；对于维护的好处在于降低工作量，对于备用路径在
巡视、检修上可降低频次和等级，将工作重点维护、
放到主要转带路径上。这种理念还能应用到规划建设上，对于规划方案也应评估所有联络的作用，删除
１４］无效联络，按照联络的有效度［来确定建设的优先次序，达到在不降低安全可靠和配电网负载率水平
的前提下简化网络结构、节省投资的效果。
在调度运行研究领域中，目前对联络相关的研究主要集中在Ｎ－１故障后的故障隔离和停电恢复
］３５－
，策略上［对于日趋复杂的网络结构和越来越多的可选供电恢复路径，一般采用启发式规则来滤掉一
些不必要的方案，很少有从网架结构上研究联络的
１５］作用。在规划领域，目前配电网联络的规划方法［以联络路径的长短作为衡量投资的标准，追求达到
荷的潜力非常可观。例如：网络联络是影响ＴＳＣ的
一个关键因素，联络优化是在不增加变电容量的条基于某种标准接线模式的最短路径，但没有对建设
·智能电网· 肖 峻，等 基于最大供电能力的智能配电网规划与运行新思路
联络的必要性进行考察，且未解决联络数量巨大时
有必要研究联络导致的网架结构复杂问题。因此，结构对网络负荷转移能力的作用机理。
）配电网网架的标准化问题２
规划中为达到电网接线方式在一定程度上的统
往往在同一地区采用几种标准化的一并简化运行，
网架接线模式进行统一规划。接线模式的标准化在
配电网发展过程中发挥了重要的积极作用。中国配电网曾经历了网架结构不清晰的阶段，存在接线无序、供电范围不清晰、交叉供电等诸多问题。近十几年来的配电网规划和建设已逐步改变了这一状况，朝着标准化网络接线模式的方向发展。
标准化的好处在于网架结构清晰、运行方式明确。但是所有的网络接线是否都应采取完全一样的
由于网几种接线仍是值得探讨的问题。本文认为，络转供能力和变电站供电能力应该在未来配电网中
统一考虑，因此，网络接线结构与变电站的主变配置、主接线结构存在一定的配合关系。初步研究表明，通过下一级配电网络互联变电站的主变容量和台数不完全对称时，达到区域配电网最大供电能力的网络接线模式也不是对称的。而由于负荷分布的不均匀和变电站建设发展过程的历史原因，一个区域的变电站主变配置在台数和容量上往往存在不对称，而且线路通道的地理限制也增加了形成完全标准接线模式的难度。综上所述，本文认为一个地区的配电网不一定完全采取几种标准接线模式建设，可以采取标准接线模式的变化模式或不完全的接线模式。接线模式原则上应该是标准化和适度特异性的结合。另外，随着分布式电源和微电网的接入，一些单辐射线路也不一定必须改造为联络接线模式。）配电网线路导体选择和改造的标准化问题３
配电线路的导体选择是规划建设改造中的一个
目前的规划方法对于导体选择采取了标重要问题，
准化的方式，如主干线路一律采取某种导线型号，分
支线路又采取某种导线型号。这种做法适合新建电网，如果用到已有电网中，就会引起大量的导线改造升级。在很多的电网改造中，只要原有导线不符合标准要求就作为瓶颈线路，即使未过负荷和未到运
这不但增加了成本和浪费行年限也进行统一更换，
已有的资源，而且增加了大量停电施工的时间。在
联络很多的配电网中，尤其是电缆网中这种问题更为严重，此时辐射网的主干分支概念逐渐模糊，凡是不同馈线间的联络，即使以前是分支线路，都可以认为是主干网架的构成部分，因此，需要改造的线路范围更大。
本文认为，由于负荷分布不均匀、变电站容量配
置及配电网架结构的不完全对称，对网络中联络通
路的容量要求也并不是完全相等的。应该从正常运行方式以及Ｎ－１运行方式下能正常发挥电网供电能力的角度，量化计算每个联络通路的负荷转移容
１６］
，量需求［做到对电网瓶颈线路的精确定位，从而
实现只对真正的瓶颈线路进行导体改造，避免较大范围的停电改造施工。
目前对于瓶颈联络线的定位，常用方法还是人为决策，即规划人员凭借其知识和经验来定位这些瓶颈线路，这种方法受人为因素的影响较大，也很难考虑Ｎ－１后的转供要求，其结果并不是最优和精
并且其工作量也非常大。配电网瓶颈线路的确的，
自动定位和改造决策方法是一个值得研究的问题。３．３ 配电自动化投资效益问题
在智能电网背景下，配电自动化在中国正获得新一次大规模发展的机会。智能电网背景下电网被看做是能量网和信息网的结合，能量网是一次系统，
１］
。配电自动化或者高级信息网是广义的二次系统［
配电自动化都属于广义二次系统的范畴。通过二次
让一次系统实现信息化、智能化是系统的建设发展，
智能电网提供的新型发展理念。只有具有先进二次系统的一次系统才能够较充分地发挥效率。基于上述理念，本文认为大量的配电自动化投资的经济效
而是在于一次系统效率的提益首先不在于可靠性，
高，即在精确计算并确保安全的前提下提高一次设
其占有备的负载率。一次系统不仅本身投资巨大，
的站点和地上、地下通道在城市地区都属于珍贵资源。配电自动化是实现网络快速负荷转移能力这一智能配电网新边界条件的基础设施。本文认为，配电自动化的大范围实施将解决中低压配电网信息化
通信、存储、基本操作等基础性问题，中的数据采集、
然后再开发新一代的安全高效配电调度系统，就能实现配电系统的高负载率安全运行。配电自动化大量投资的主要经济效益将是通过一次系统的高效运行从而减少电网建设投资来获得的。
３．４ 配电网安全高效运行问题
在配电自动化普及的条件下，未来配电系统调度运行的发展方向是安全、高效运行。所谓高效就
使得互联是前面讨论智能电网实现配用电信息化，
的配电网具备快速负荷转移能力，为变电站提供支
而城市区域电网资源的稀缺让大规模的电网建撑；
设很难持续，更需要在保证安全条件下充分发掘现有电网一次系统的供电能力，提高资产效率。供电能力是配电网在满足安全约束下的最大负荷供应能力，这为挖掘电网运行的潜力提供了量化计算工具。实现高效运行的另一个前提是精确计算配电系统满足Ｎ－１运行的安全边界，在调度运行
—
（）２０１２，３６１３
中实时计算运行点与安全边界距离。目前的配电调
度系统尚不具备实时计算运行安全边界的功能。
新一代配电调度系统的发展方向是建立起类似输电系统的Ｄ实现实时的安全Ｌｉａｃｃｏ安全框架，ｙ 监视、报警、预防控制、紧急控制以及优化功能。相对输电系统，目前实际配电调度运行还较为初级，很多情况下都还停留在人工决策的阶段。智能电网下的配电调度运行将发生大的变革。
利用配电网络进行负荷转带的一个不利因素是在变电站主变Ｎ－１运行时通过配电网络转带负荷可能会大大增加操作的次数，但实际操作运行中该问题并不一定很严重。这是因为在规划中采用的是最大负荷，实际电网在很多时候负荷水平并不高，可只有在Ｎ－１以仅通过站内转带就完成负荷转移；故障发生在负荷水平较高的情况下，才会出现变电实站内转带容量不足需要网络转带的情况。因此，际运行时操作次数的增加并不一定很多。
供电能力的概念与传统规划方法最大的不同在
计算满足Ｎ－１安全于能够在负荷未知的条件下，
约束的配电网最大供电负荷，非常利于基于已知电
网的分析和优化。在配电自动化条件下，配电网将具备快速的网络负荷转供能力。通过合理优化，已有电网完全具有在更高负载水平运行的巨大潜力。因此，在进行建成区配电网改造和规划时，不能忽略网络互联和配电自动化带来的供电能力的提升。基于此，应该优先考虑利用已有网络消纳新增负荷，具体方法是校验最大供电能力与负荷的匹配程度，既又包括各个变电站主变供电能包括总体上的匹配，力与负荷的匹配程度，若不能满足前者则需要优化网络挖掘供电能力，若不能满足后者则需调整负荷在变电站主变间的分布。调整负荷在变电站主变间优先通过配电网络重构来调整，其分配的手段包括：
次通过改变新增负荷接入电网的位置来调整，最后通过改变馈线连接的母线来调整。
此外，还可以通过新出馈线和线路切改来重新分配负荷。网络重构中改变开关状态将带来负荷在不同变电站主变间的重新分布，应优先考虑，其次是装设新的分段开关或改变分段开关的位置。４．２ 基于供电能力的规划案例
图１案例配电网基本情况如下：１１０ｋＶ变电站
，分别记为Ｓ总容量２现状３座（１，Ｓ２，Ｓ３）４０ＭＶＡ，负荷１２８ＭＶＡ，容载比１．８７５。规划总负荷
位置见图中黑１８８ＭＶＡ。新增负荷共６０ＭＶＡ，
点，用Ｌ其中，１至Ｌ７表示，Ｌ１至Ｌ４各新增负荷６ＭＶＡ，Ｌ５至Ｌ７各新增负荷１２ＭＶＡ
。
４ 基于供电能力优化的规划新方式
４．１ 基于供电能力的规划方式及与传统方式的
比较
按照规划导则规定的现状分析、负荷预测、变电站及网络规划等为主要步骤进行的传统规划方式，在中国十几年来的大规模城乡电网规划建设中发挥了重要作用，但目前也正面临着挑战。
首先，传统规划流程中总是需要作出负荷预测，然后在负荷预测结果基础上来形成并校验规划电网方案。其规划结果受负荷预测准确性的影响很大，而负荷发展涉及因素非常多，存在不确定性，准确预测又是非常困难的。其次，在大规模复杂配电网规划中，通常都将规划分解为变电站选址定容和网架布线２个子问题。在变电站选址定容阶段，通常采用容载比法来确定需要的变电容量，然后确定变电站主变配置时，在计及Ｎ－１安全原则时仅考虑变电站内主变的相互支持，而忽略配电网中负荷互供的影响带来安全性的提升。因此，传统规划方案往往较为保守，经常需要新增变电容量来满足新增负荷，将电网容载比控制在导则推荐范围内，结果导致随着城市的发展，规划用地设备利用率偏低。此外，通道资源日趋紧张，新的变电站和馈线走廊建设越来越困难，传统规划方法也很难适应这种情况。总之，传统规划方式的着眼点在于中长期规划中的目标网架规划，适用于新建区域和快速发展的电网。而对于已发展成型的城市建成区配电网，其重点是如何针对现状进行优化和近期规划，需要探索新的、更好的规划方式和方法。图１ 传统规划方案
Ｆｉ．１ Ｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｌａｎｎｉｎ ｇｐｇ
·智能电网· 肖 峻，等 基于最大供电能力的智能配电网规划与运行新思路
则按导则确定规划电网 若采用传统规划方式，
需新增变电容量１因容载比达２．０左右，２０ＭＶＡ，
需新建１座此根据当前电网的主变配置情况，
。经过变电站选址记为Ｓ３×４０ＭＶＡ的变电站（４）
并对出线进行新建和改造，得到规划方案如规划，
图１中虚线所示。
首先计算得到该 若采用基于供电能力的规划，
配电网当前Ｔ小于规划负荷总量ＳＣ为１８０ＭＶＡ，１８８ＭＶＡ，但是其达到充分联络的ＴＳＣ为大于实际负荷总量，即该电网可以通过２５２ＭＶＡ，
新出馈线或者切改已有线路来重新分配负荷以满足规划负荷要求，而无需新增变电站。由此得到的规划方案如图２所示，其中点线为切改线路；规划后该配电网Ｔ满足了规划负荷要求
。ＳＣ为２００ＭＶＡ，
新增１座变电站满足负荷需求。
从案例对比可以总结出基于供电能力的新规划
方式，其核心在于以下２点：①基于现有电网优化其网架结构、发掘其供电潜力；②通过优化负荷在电网中的分布达到电网供电能力与负荷的更好匹配。基于供电能力的规划与传统规划的最大区别在于新的规划理念，传统规划立足于优先考虑新增变电站容量然后布局网络；基于供电能力的规划则立足于优然后再考虑新增变先利用已有网络消纳新增负荷，
电容量。传统规划更适合于负荷快速增长、电网快速发展的场景；基于供电能力的规划则更适合于负
电网相对成熟的场景。这种新的规划荷发展缓慢、
方式能够有效推迟电网建设，解决大部分城区面临的站址和线路走廊紧张以及资产利用率低的问题，
节省大量电网建设投资。
需要指出，最大供电能力方法的应用必须建立在配电网络能够快速转移负荷的基础上，因此对于网架及自动化设备配置等都有其要求。首先，从网架上需要具备互联的结构，这一条件随着中国大规模的城市配电网建设改造的完成已基本具备；其次，最大供电能力还需建立在普及配电自动化的基础上，大量的网络开关都需要具备远程信息采集和操作功能，未来智能电网的发展将逐步具备这一条件。最后，新一代配电调度系统的研发也是最大供电能力发挥的一个必要条件。
５ 结语
图２ 基于供电能力的规划方案
Ｆｉ．２ ＲｅｓｕｌｔｓｏｆＴＳＣｂａｓｅｄｌａｎｎｉｎ － ｇｐｇ
本文探讨了配电系统规划建设乃至运行中面临
和即将面临的诸多重要问题，其要点总结如下。）快速网络转供能力是未来智能配电系统的一１
个非常重要的新边界条件，计及该条件的供电能力理论是挖掘配电系统供电潜力的方法工具。）配电网经历大规模建设发展后应该精细化规２划建设，强调优化挖掘其供电潜力。通过合理优化，已有电网具有在更高负载水平运行的巨大潜力。改造和规划应充分考虑网络互联和配电自动化带来的供电能力提升。
）二次自动化投资效益在于一次系统及其占有３的城市资源的能量释放，这是大规模配电自动化的一个主要经济效益所在。
）传统规划立足于优先考虑新增变电站容量然４
后布局网络，适用于负荷快速增长、电网快速发展的场景；基于供电能力的规划立足于优先利用已有网络消纳新增负荷，适用于负荷发展缓慢的成熟电网。
）复杂互联配电网存在简化的空间，联络对配５
—
传统规划方法与基于供电能力规划方法结果对
比如表１所示。
表１ 传统规划和本文规划方案对比Ｔａｂｌｅ１ Ｃｏｍａｒｉｓｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｐ
ａｎｄｒｏｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｍｅｔｈｏｄ ｐｐ
方案传统规划本文规划
变电
站数４ ３
变电总容
量／ＭＶＡ３６０ ２４０
容载馈线新建变新建馈
比数电站数线数１．９１８ ４ １．２８６ ３
１ ０
１２０
传统规划方案中新增了１座变 由表１可看出，
电站，同时新建和改造出线也较多，建设成本较大。而按照基于供电能力的规划方法，在原有网架结构基础上，仅通过网架结构调整和负荷重新分配，利用网络互联带来的网络供电能力，就能够消纳新增负荷，满足未来负荷增长需求。但是，如果新增负荷量较大，当总规划负荷大于２则必须考虑５２ＭＶＡ时，
（）２０１２，３６１３
（）：３５１４１３１６．－
［］Ｍ９ＩＵ Ｋ Ｎ，ＣＨＩＡＮＧ Ｈ Ｄ．Ｅｌｅｃｔｒｉｃｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｓｔｅｍｌｏａｄ ｙ
：ｐｏｒｍｕｌａｔｉｏｎｏｌｕｔｉｏｎｌｏｒｉｔｈｍ，ａｎｄｃａａｂｉｌｉｔｒｏｂｌｅｍ ｆ ｓ ａｐｙｇ
］，２ｎｕｍｅｒｉｃａｌｒｅｓｕｌｔｓ［Ｊ．ＩＥＥＥＴｒａｎｓｏｎＰｏｗｅｒＤｅｌｉｖｅｒ０００， ｙ（）：１５１４３６４４２．－
［］欧阳武，］程浩忠，张秀彬，等．城市最大供电能力评估法［高１０Ｊ．
（）：电压技术，２００９，５２４０３４０７．－
，Ｚ，Ｗｕ，ＣＨＥＮＧ ＨａｏｚｈｏｎＨＡＮＧＸｉｕｂｉｎｅｔａｌ．ＯＵＹＡＮＧ ｇＥｖａｌｕａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｍａｘｉｍｕｍｌｏａｄｃａａｂｉｌｉｔｏｆｕｒｂａｎ ｐｙ
ｍｅｄｉｕｍｏｌｔａｅｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｔｅｍ［Ｊ］．Ｈｉｈｏｌｔａｅ ｖ ｄ ｓ Ｖｇｙｇｇ，（）：Ｅｎｉｎｅｅｒｉｎ２００９，５２４０３４０７．－ｇｇ［］王成山，罗凤章，肖峻，等．基于主变互联关系的配电系统供电１１
］（）：能力计算方法［中国电机工程学报，Ｊ．２００９，２９１３８６９１．－
，Ｌ，ＸＷＡＮＧＣｈｅｎｓｈａｎＵＯＦｅｎｚｈａｎＩＡＯＪｕｎ，ｅｔａｌ．Ａｎ ｇｇｇｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｏｗｅｒｓｕｌｃａａｂｉｌｉｔｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｐｐｐｙｐｙ ｓｓｔｅｍａｓｅｄｎｎａｌｚｉｎｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓｆａｉｎ ｂ ｏ ａ ｏ ｍｙｙｇ ｉ［］：ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓＪ．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｓｏｆｔｈｅＣＳＥＥ，２００９，２９（１３） ｇ８６９１．－
［］张跃．基于供电能力的城市配电网近期规划［天津：天津大１２Ｄ］．
学，２０１１．［］，ＷＡＮＧ，１３ＬＵＯＦｅｎｚｈａｎＣｈｅｎｓｈａｎＸＩＡＯＪｕｎ，ｅｔａｌ．Ｒａｉｄ ｇｇｇｐ
ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｅｔｈｏｄｏｒｕｌａａｂｉｌｉｔｆｒｂａｎｏｗｅｒ ｍ ｆ ｐ ｓ ｕｐｐｙｐｙ ｃ ｏｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＮ－１ｃｏｎｔｉｎｅｎｃａｎａｌｓｉｓｏｆ ｙｇｙｙ ｍａｉｎｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｏｕｒｎａｌｆｌｅｃｔｒｉｃａｌ－ Ｊ ｏ Ｅ，（）：ＰｏｗｅｒａｎｄＥｎｅｒＳｓｔｅｍｓ２０１０，３２１０１０６３１０６８． －ｇｙｙ ［］肖峻，郭晓丹，王成山，等．基于供电能力的配电网联络有效性１４
］（）：评价与化简方法［电力系统自动化，Ｊ．２０１２，３６８３１３７．－
，，ＷＡＮＧ，ＪｕｎＧＵＯＸｉａｏｄａｎＣｈｅｎｓｈａｎｅｔａｌ．Ａ ＴＳＣＸＩＡＯ －ｇｂａｓｅｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎａｎｄｓｉｍｌｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｎｔｉｅｌｉｎｅｓｏｆ － ｐ
ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｊ］．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒ ，（）：２０１２，３６８３１３７．Ｓｓｔｅｍｓ－ｙ［］葛少云，张菁，陈丽君．基于两联络接线模式的城市配网联络线１５
］（）：优化［电力系统及其自动化学报，Ｊ．２００７，１９５９８１０４．－
，Ｓｈａｏｕｎ，ＺＨＡＮＧＪｉｎＣＨＥＮＬｉｕｎ．ＯｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＧＥ ｙｇｊｐｔｉｅｌｉｎｅｓｎｒｂａｎｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｅｔｗｏｒｋａｓｅｄｎｗｏｔｉｅ ｉ ｕ ｄ ｎ ｂ ｏ ｔ－
ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｍｏｄｅ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｓｏｆｔｈｅＣＳＵ－ＥＰＳＡ，２００７， ｇ（）：１９５９８１０４．－［］肖峻，徐兵山，张跃，等．一种新的配电网联络线瓶颈分析与改１６
］（）：造方法［电力系统保护与控制，Ｊ．２０１２，４０１０３５４１．－
，，ＸＩＡＯＪｕｎ，ＸＵＢｉｎｓｈａｎＺＨＡＮＧＹｕｅｅｔａｌ．Ａｎｅｗ ｍｅｔｈｏｄ ｇｂｏｔｔｌｅｎｅｃｋｔｉｅｌｉｎｅｓａｎａｌｓｉｓａｎｄｒｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｏｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆ ｙ
，２ｎｅｔｗｏｒｋ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ０１２， ｙ（）：４０１０３５４１．－
电网架的作用不同，应区别对待并明确区分负荷转
运行维护中实现联络路径的带主路径和备用路径，分级管理。
）网架结构模式和导体选择应做到标准化与个６
从而避免过量的改造。性特点的折中统一，
）新一代面向智能配电网的调度运行系统的发７
展方向是建立起安全框架，实现实时的安全监视、报警、预防控制、紧急控制以及优化，达到安全、高效运行的目标。
总之，本文从一个新的角度给出了目前中国配电网发展中的问题解答，提出了配电网高效规划、建设、运行的理念，以及基于供电能力优化消纳新增负荷的新型规划方式。本文工作是对未来配电网建设规划和运行新模式的初步探索，并为相关研究提供了新方向。
参考文献
［］余贻鑫，］栾文鹏．智能电网述评［中国电机工程学报，１Ｊ．２００９，
（）：２９３４１８．－
，ＬＹＵ ＹｉｘｉｎＵＡＮ Ｗｅｎｅｎ．Ｓｍａｒｔｒｉｄｎｄｔｓ ｇ ａ ｉｐｇ
［］：ｉｍｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｓＪ．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｓｏｆｔｈｅＣＳＥＥ，２００９，２９（３４） ｐｇ１８．－
［］国家电网公司．］城市电力网规划设计导则［２Ｓ．２００６．
［］Ｔ３ＯＵＮＥＳ，ＦＵＤＯ Ｈ，ＧＥＮＪＩＴ，ｅｔａｌ．Ｃｏｍａｒａｔｉｖｅｓｔｕｄｏｆ ｐｙ
ｍｏｄｅｒｎｈｅｕｒｉｓｔｉｃａｌｏｒｉｔｈｍｓｔｏｓｅｒｖｉｃｅｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｉｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｇ
［］，２：ｓｓｔｅｍｓＪ．ＩＥＥＥＴｒａｎｓｏｎＰｏｗｅｒＤｅｌｉｖｅｒ００２，１７（１） ｙｙ１７３１８１．－
［］刘健，］司玉芳．考虑负荷变化的配电网架安全评估及其应用［４Ｊ．
（）：电力系统自动化，２０１１，３５２３７０７５．－
，ＬＩＵＪｉａｎＳＩＹｕｆａｎ．Ｓａｆｅｔｅｖａｌｕａｔｉｏｎａｎｄｉｔｓａｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆ ｇｙｐｐ ］ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｒｉｄｓｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｌｏａｄｖａｒｉａｔｉｏｎ［Ｊ．Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆ ｇｇ
，（）：ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｓｔｅｍｓ２０１１，３５２３７０７５． －ｙ［］ＡＯＫ５ＩＫ，ＫＵＷＡＢＡＲＡ Ｈ，ＳＡＴＯＨ Ｔ，ｅｔａｌ．Ｏｕｔａｅｓｔａｔｅ ｇ
ｏｔｉｍａｌｌｏａｄａｌｌｏｃａｔｉｏｎｂａｕｔｏｍａｔｉｃｓｅｃｔｉｏｎａｌｉｚｉｎｓｗｉｔｃｈｅｓ ｐｙｇ
ｏｅｒａｔｉｏｎｉｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｓｔｅｍｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓｏｎＰｏｗｅｒ ｐｙ，（）：Ｄｅｌｉｖｅｒ１９８７，２４１１７７１１８５．－ｙ［］Ｘ，ＧＵ ，ｅ６ＩＡＯＪｕｎ，ＬＩＦａｎｘｉｎＷｅｎｚｈｕｏｔａｌ．Ｔｏｔａｌｓｕｌ ｇｇｐｐｙ
：ｃａａｂｉｌｉｔａｎｄｉｔｓｅｘｔｅｎｄｅｄｉｎｄｉｃｅｓｆｏｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｓｔｅｍｓ ｐｙｙ
，ｍｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｏｄｅｌａｌｃｕｌａｔｉｏｎｎｄｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＩＥＴ ｃ ａ ａｐｐ
，Ｔ，２（）：Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ０１１，５８ ＆Ｄ８６９８７６．－
［］肖峻，］谷文卓，郭晓丹．配电系统供电能力模型［电力系统自７Ｊ．
（）：动化，２０１１，３５２４４７５２．－
，ＧＵＯＸＩＡＯｕｎ，ＧＵ Ｗｅｎｚｈｕｏｉａｏｄａｎ．Ｔｏｔａｌｕｌ Ｊ Ｘ ｓｐｐｙ
［］ｃａａｂｉｌｉｔｍｏｄｅｌｆｏｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｓｔｅｍｓＪ．Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆ ｐｙｙ ，（）：ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｓｔｅｍｓ２０１１，３５２４４７５２． －ｙ
［］汪卫华．］现有配电模式下配网供电能力研究［继电器，８Ｊ．２００７，
（）：３５１４１３１６．－
ＷＡＮＧ Ｗｅｉｈｕａ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｓｕｌｃａａｂｉｌｉｔｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｐｐｙｐｙ
，２ｎｅｔｗｏｒｋｕｎｄｅｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｍｏｄｅ［Ｊ］．Ｒｅｌａ００７，ｒｅｓｅｎｔ ｙｐ
，肖 峻（男，通信作者，博士，副教授，主要研究１９７１—）：方向：城市电网、微电网的规划研究和应用。Ｅ－ｍａｉｌｘｉａｏｕｎｊｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ＠ｊ
，李振生（男，硕士研究生，主要研究方向：电网１９８９—）规划。
，张 跃（男，硕士研究生，主要研究方向：电网１９８７—）规划。
（）
下转第３１页 ｃｏｎｔｉｎｕｅｄｏｎ３１ａｅ ｐｇ
·运行可靠性与广域安全防御· 李 琳，等 适用于频率安全稳定的低频切泵及减载协调优化方法
４１５４２１．－
［］李静．基于系统频率特性的低频减载方案研究［北京：华北１９Ｄ］．
电力大学，２００８．
［］袁季修．］防止电力系统频率崩溃的紧急控制［电力自动化设２０Ｊ．
（）：备，２００２，２２４１４．－
ＹＵＡＮｒｅｖｅｎｔｉｎＪｉｘｉｕ．Ｅｍｅｒｅｎｃｃｏｎｔｒｏｌｆｏｒｆｒｅｕｅｎｃ ｐｇｇｙｑｙ ｃｏｌｌａｓｅｏｆｏｗｅｒｓｓｔｅｍ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｐｐｙ，（）：２００２，２２４１４．Ｅｕｉｍｅｎｔ－ｑｐ
，李 琳（男，通信作者，硕士研究生，主要研究１９８７—）：方向：电力系统安全稳定分析与控制。Ｅ－ｍａｉｌｌｔｔｏｎ２０８＠ｙ１６３．ｃｏｍ
，周 霞（女，硕士，高级工程师，主要研究方向：１９７８—）电力系统安全稳定分析与控制。
，罗剑波（男，硕士生导师，研究员级高级工程１９６３—）师，主要研究方向：电力系统稳定技术。
ＡＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎａｎｄＯｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｆｏｒＵｎｄｅｒＦｒｅｕｅｎｃＬｏａｄＳｈｅｄｄｉｎａｎｄ ｐｑｙｇ
ＳｈｅｄｄｉｎＳｕｉｔｉｎＦｒｅｕｅｎｃＳａｆｅｔａｎｄＳｔａｂｉｌｉｔＰｕｍ ｇｇｑｙｙｙｐ
１１１２１１
，，，，，ＬＩＬｉｎＺＨＯＵ ＸｉａＬＵＯ ＪｉａｎｂｏＺＨＡＯ ＪｕａｎＳＯＮＧ ＪｉｎｈａｉＬＩ Ｗｅｉ
，Ｎ（１．ＳｔａｔｅＧｒｉｄＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅａｎｉｎ２１０００３，Ｃｈｉｎａ； ｊｇ
，Ｈ）２．ＨｅｎａｎＰｏｗｅｒＯｅｒａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＣｅｎｔｒｅｅｎａｎ４５００５２，Ｃｈｉｎａ ｐ
，，Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｉｍｅｄｏｍａｉｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｓｉｓｍｅｔｈｏｄｔｈｒｏｕｈｏｂｓｅｒｖｉｎａｎｄｃｏｍａｒｉｎｔｈｅｔｒａｅｃｔｏｒｉｅｓｕｎｄｅｒｆｒｅｕｅｎｃ ｙｇｇｐｇｊｑｙ
ｌｏａｄｓｈｅｄｄｉｎＵＦＬＳ）ｉｓｃｏｍａｒｅｄｗｉｔｈｕｎｄｅｒｆｒｅｕｅｎｃｕｍｓｈｅｄｄｉｎＵＦＰＳ）ｉｎｔｈｅｉｒｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ．Ｔｈｅｎ ｇ（ｐｑｙｐｐｇ（ｐ ａｎｄＵＦＰＳｓｃｈｅｍｅｓｅｔｔｉｎｍｅｔｈｏｄｓａｒｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎａｎｄｏｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｂｅｔｗｅｅｎＵＦＬＳａｎｄＵＦＰＳｉｓｒｏｏｓｅｄ．ＴｈｅＵＦＬＳ ｇｐｐｐ
，ｆｉｒｓｔｌｒｏｏｓｅｄ．Ｔｈｅｒｏｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄｔｈｒｏｕｈｃａｓｅｓｔｕｄｉｅｓａｎｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｉｓｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｎｄ ｙｐｐｐｐｇ ｆｅａｓｉｂｌｅ．
；；；Ｋｅｗｏｒｄｓ：ｕｍｓｔｏｒａｅｕｎｄｅｒｆｒｅｕｅｎｃｌｏａｄｓｈｅｄｄｉｎＵＦＬＳ）ｕｎｄｅｒｆｒｅｕｅｎｃｕｍｓｈｅｄｄｉｎＵＦＰＳ）ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎａｎｄ－ ｐｐｇｑｙｇ（ｑｙｐｐｇ（ｙ
；ｏｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｆｒｅｕｅｎｃｓｅｃｕｒｉｔｙｐｑｙ
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ＡＮｏｖｅｌＰｌａｎｎｉｎａｎｄＯｅｒａｔｉｏｎＭｏｄｅｆｏｒＳｍａｒｔＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎＮｅｔｗｏｒｋｓＢａｓｅｄｏｎＴｏｔａｌＳｕｌＣａａｂｉｌｉｔ ｇｐｐｐｙｐｙ
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，，（）ＫｅＬａｂｏｒａｔｏｒｏｆＳｍａｒｔＧｒｉｄｏｆＭｉｎｉｓｔｒｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎＴｉａｎｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔＴｉａｎｉｎ３０００７２，Ｃｈｉｎａ ｙｙｙｊｙｊ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｎｅｗｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ａｎｄｏｅｒａｔｉｏｎｍｏｄｅｕｎｄｅｒｔｈｅｂａｃｋｒｏｕｎｄａｅｒｌａｎｎｉｎ ｐｇｐｐｐｇ
，ａ，ｃｏｆｓｍａｒｔｎｄｎｅｗｉｄｅａｓｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄｏｅｒａｔｉｏｎｆｏｒｓｍａｒｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｓ．ｒｉｄｒｏｏｓｅｓｌａｎｎｉｎ ｐｇｐｐｐｇ，Ｆｉｒｓｔｌｏｓｓｅｓｓｔｈｅｆｕｔｕｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｗｉｌｌｔｈｅｆａｓｔｎｅｔｗｏｒｋｔｒａｎｓｆｅｒｃａａｂｉｌｉｔｏｆｔｒａｎｓｆｅｒｒｉｎｔｈｅｌｏａｄｆｒｏｍｏｎｅ ｙｐｐｙｇ
，，ｗｔｏａｎｏｔｈｅｒｔｈｒｏｕｈｆｅｅｄｅｒｓｗｉｔｈｔｉｅｌｉｎｅｓ．ＴｈｅｎｔｈｅｔｈｅｏｒｏｆｔｏｔａｌｓｕｌｃａａｂｉｌｉｔＴＳＣ）ｉｓｄｅｓｃｒｉｂｅｄｈｉｃｈｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ － ｇｙｐｐｙｐｙ（ ，ｔａｋｅｓｔｈｅｆａｓｔｎｅｔｗｏｒｋｔｒａｎｓｆｅｒｃａａｂｉｌｉｔｉｎｔｏａｃｃｏｕｎｔ．ＦｕｒｔｈｅｒｓｏｍｅｖｉｔａｌｉｓｓｕｅｓｆｏｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｓｔｅｍｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｉｎＣｈｉｎａ ｐｙｙｐ
：ｔｔｒｅａｔｅｄｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｓｔｅｍｓｏｗｅｒｓｕｌｏｔｅｎｔｉａｌｔｏｔａｉｓｖｅｒｒｅａｔｆｏｌｌｏｗｉｎｌａｒｅｓｃａｌｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄａｒｅ － ｙｐｐｐｙｐｐｙｇｇｇ ；；ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｖｉａｎｅｔｗｏｒｋｏｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｔｈｅｃａａｃｉｔｌｏａｄｒａｔｉｏｃａｎｂｅｒｅｄｕｃｅｄｔｏｓａｖｅｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔｉｎｎｅｔｗｏｒｋｏｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｔｈｅ － ｐｐｙｐ
；ｍａｉｎｏｗｅｒｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｎｅｆｉｔｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｕｔｏｍａｔｉｏｎｉｓｆｒｏｍｈｉｈｅｒｅｆｆｉｃｉｅｎｃｏｆｎｅｔｗｏｒｋｓｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒａｎｄｆｅａｓｉｂｌｅｔｏ ｐｇｙｙ ；ｓｉｍｌｉｆｔｈｅｃｏｍｌｅｘｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｅｄｕｒｂａｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｓｎｅｔｗｏｒｋｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎａｎｄｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓｓｈｏｕｌｄｂｅｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｉｚｅｄ － ｐｙｐｇ
；，，ａｓｗｅｌｌａｓｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄａｓｅｃｕｒｉｔａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｃｂａｓｅｄｆｒａｍｅｗｏｒｋｃｏｎｓｉｓｔｉｎｏｆｍｏｎｉｔｏｒｉｎａｌａｒｍｉｎｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｏｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ － ｙｙｇｇｇｐ ，ｓｈｏｕｌｄｂｅｉｍｌｅｍｅｎｔｅｄｉｎｏｅｒａｔｉｏｎａｎｄｄｉｓａｔｃｈｉｎｆｏｒｓｍａｒｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｓｔｅｍｓ．Ｆｉｎａｌｌａｎｅｗｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｌａｎｎｉｎｉｄｅａ ｐｐｐｇｙｙｐｇ
，ｂａｓｅｄｏｎＴＳＣｏｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｉｓｒｏｏｓｅｄｗｉｔｈａｃａｓｅｓｔｕｄｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｎｅｔｗｏｒｋｉｓｉｖｅｎｒｉｏｒｉｔｔｏｓｅｒｖｅｎｅｗｌ ｐｐｐｙｇｇｐｙｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄｌｏａｄｗｈｉｌｅａｔｔｅｎｄｉｎｔｏｔｈｅｂｕｉｌｄｉｎｏｆｎｅｗｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｓａｎｄｆｅｅｄｅｒｓｎｅｘｔ． ｇｇ
ＴｈｉｓｗｏｒｋｉｓｓｕｏｒｔｅｄｂＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ（Ｎｏ．５０９７７０６０）ａｎｄＰｒｏｒａｍｆｏｒＮｅｗＣｅｎｔｕｒ ｐｐｙｇｙ ＴａｌｅｎｔｓｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔＮｏ．ＮＣＥＴ１００６２４）．Ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ －－ｙ（
；ｏ；ｔ；ｃｏｗｅｒｌａｎｎｉｎＫｅｗｏｒｄｓ：ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｓｔｅｍ；ｓｓｔｅｍｅｒａｔｉｏｎｏｔａｌｓｕｌｃａａｂｉｌｉｔＴＳＣ）ａａｃｉｔｌｏａｄｒａｔｉｏ； － ｐｐｇｙｙｐｐｐｙｐｙ（ｐｙｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｕｔｏｍａｔｉｏｎ
—
第３６卷 第１３期２０１２年７月１０日Ｖｏｌ．３６ Ｎｏ．１３
，Ｊｕｌ１０２０１２ｙ
：／．ｉｓｓｎ．１０００ＤＯＩ１０．３９６９１０２６．２０１２．１３．００２－ｊ
基于最大供电能力的智能配电网规划与运行新思路
肖 峻，李振生，张 跃
（）智能电网教育部重点实验室，天津大学，天津市３０００７２
摘要：探讨了智能电网背景下的配电网建设规划和运行新模式，提出了配电系统高效规划建设与
指出快速网络转供能力是未来智能配电网一个新的边界条件，并介绍了计及该运行的理念。首先，
边界条件的供电能力理论。然后，在此基础上对目前中国配电网发展面临的问题进行了探讨：大量建设改造后的配电网具备很大的供电能力挖掘空间，通过网架优化能达到降低容载比和大量节约
配电自动化等二次系统投资的主要效益在于提高一次系统的利用率；复杂的联络电网投资的效果；
配电网络存在简化的必要性和可行性；网架结构和导线型号在标准化的同时也应具有个性化特点；智能配电网调度运行的发展方向是建立基于安全监视、报警、控制及优化安全框架的高效运行体
提出了适用于成熟配电网的基于供电能力优化的新规划思路，并给出示例。其特点是优系。最后，
先利用已有网络消纳新增负荷，其次再考虑新增变电容量。关键词：配电网；电网规划；运行；最大供电能力；容载比；配电自动化
０ 引言
配电网是城市的基础设施，对城市供电安全具有重大影响。从投资规模上看，配电网投资增幅最快，未来趋势将逐步与发电、输电看齐；从可靠性角度，大部分影响可靠性的停电事故都在配电网；损耗最大的环节也在配电网。未来分布式能源和微电网的大量接入也在配电网，智能电网相对传统电网变
１］
。因此，革最大的环节也在配用电［配电的地位将
逐步上升到与发输电相当的高度。
非常紧张，能否在不新建变电站和配电网的情况下通过优化网架结构和运行方式消纳新增的负荷，需进一步研究。
）目前配电网呈现联络日益增多、结构日益复４杂的趋势。特别是城市电缆网大片区域相互联络，甚至有的地区整个中压配电网都“粘连”在一起。网络结构的复杂性在提高可靠性和灵活性的同时是否带来了新的运行维护问题、是否所有联络都是必要的、可否在不降低安全可靠和负载率水平的前提下简化网络结构等问题值得深思。
）一个地区的配电网是否都应采取几种标准接５线模式、网络接线模式选择与变电站主变压器（简称主变，下同）配置是否存在一定关系、是否在配电网改造中所有导线都需采用几种标准型号改造等问题值得进一步探讨。
）在智能电网背景下，配电自动化在中国正获６
除了提高可靠性和自得新一次大规模发展的机会，
动化水平外，配电自动化巨额投资的经济效益在哪里、是否能收回投资等问题都有必要加以研究。
）按现状分析、负荷预测、变电站及网络规划等７主要步骤进行的传统规划方式在中国十几年来的大规模城乡电网规划建设中发挥了重要作用。对于目前大量的建成区配电网规划能否照搬，是否需要存在新的、更好的规划方式需要深思。供电能力是近年来在配电网规划建设领域出现的一个非常重要的新指标，已在中国多个城市配电网建设改造实践中得到应用，近年来供电能力理论
中国经过十几年来大规模的城市电网建设，很
多城市配电网得到了跨越式的发展，一些新的问题和挑战也逐步凸显出来。
）是否还需要继续大规模地建设电网及建设数１高于量问题。中国城市配电网的容载比普遍较高（），但可靠性水平并不高，而东京、香港、新加坡等２．０）城市的配电网在较低容载比（低于１．下实现了高６可靠性，应该探究其原因。）国家电网公司新规划导则指出下级配电网较２
２］
，强时容载比可取低［但未提供量化计算依据。如
何计算不同配电网的合理容载比范围、如何实现上下级电网的协调、除容载比外有无其他衡量电网建设水平更好的指标等问题仍需进一步探讨。
）城市中很多区域的站点和线路通道资源已经３
；修回日期：。收稿日期：２０１２０１１６２０１２０４２６－－－－
）；国家自然科学基金资助项目（教育部新世纪优秀５０９７７０６０）。人才支持计划资助项目（ＮＣＥＴ１００６２４－－
·智能电网· 肖 峻，等 基于最大供电能力的智能配电网规划与运行新思路
研究也取得了进展。本文基于供电能力理论，针对
从一上述配电网规划建设和运行中的问题和挑战，个新的角度探讨配电网规划和运行的新思路。
作能够在短时间（分钟级或更短时间）内完成。这为
配电网的安全高效运行提供了新的边界条件。本文认为，在此新边界条件下，负荷可以被配电网快速转带，变电站主变发生Ｎ－１故障时，不但可以通过站内其他主变转带负荷，而且可以通过下一级配电网转移负荷到其他变电站。已较普遍实现配电自动化
５］
。因此，的日本已有这样的操作运行方式［未来变
在满足安电站最大负载率可以超越传统导则规定，
１ 智能配电网的快速网络转供能力
智能电网对配电网的改变将是非常显著的，本
文认为，快速网络转供能力是未来智能配电网的一个非常重要的新边界条件。以下详细讨论。
虽然中国城市配电网普遍实现了联络，互联网架结构已能提供负荷在变电站间转移的通道，但是长期以来大部分中压配电网络的自动化程度仍然很低，配电网络的开关操作需要派操作队到现场人工，完成，耗时往往超过３甚至更多，如此长时间０ｍｉｎ
的操作停电是用户无法接受的；而变电站内普遍都一旦发生变电站主变Ｎ－１具有综合自动化系统，故障，负荷应能够快速切换到同一变电站内的其他主变，使用户连续供电能够得到保证。可见，目前中压配电网络转带负荷与变电站内转带负荷在时间上
当发生主是无法比拟的。因此在实际电网运行中，变故障时只考虑变电站内主变间的负荷切换，并不
通过中压配电网在变电站间转带负荷。变电站主变负载率的安全控制指标也由Ｎ－１安全性导则来简单确定，例如在考虑主变１．３倍短时过负荷能力条件下，２台主变的变电站最大负载率应控制为
［］
０．６５２。此时，Ｎ－１安全问题退化为单个变电站站内主变互带的简单问题，即最大负荷应不超过单台主变退出时的其他主变总的最大负载能力。这种变电站“各自为战”的结果限制了整个区域配电网的供电能力。
目前中国少数实现配电自动化试点的中压配电网，由于其涉及范围较小，因此，它的功能一般体现在馈线自动化上，即重点在馈线上发生故障后的故
相关理论研究也集中在障隔离和停电恢复策略上，
３］
。随着智能电网背景下配电自动化的重该问题上［
新启动，配电系统的安全性与系统利用率正逐步开４］
。始成为研究者的关注点［
但是，目前中国配电系统运行中还一直没有能
全边界前提下得到显著提高。新版国家电网规划导
则中新增“下级电网强时容载比可取低”的指导性意见完全可以变成现实。
总之，这种高级配电自动化下快速的负荷网络转供能力是智能电网背景下的配电网运行的新边界条件，为智能配电网的资产效率提高奠定了基础。近年来出现的配电系统供电能力理论能够有效地计及该边界条件。
２ 智能配电网的供电能力理论
配电系统的最大供电能力（ｔｏｔａｌｓｕｌ ｐｐｙ
，是与输电系统中的最大传输能力ｃａａｂｉｌｉｔＴＳＣ）ｐｙ
（类似的概念。最大供电能力是指在一定供ＴＴＣ）
电区域内配电网满足Ｎ－１准则条件下，同时计及变电站站内主变与配电网络转供能力，以及实际运
］６７－
。行约束情况下的最大的负荷供应能力［
配电网供电能力的理论研究经历了３个阶段。阶段１是以变电容量评估配电系统供电能力阶
段，如容载比法，该阶段没有详细考虑变电站下级配电网络对供电能力的作用。
阶段２是计算网络供电能力阶段，如最大负荷
［８］９］
、）。该阶段方法倍数法［负荷能力法（ｌｏａｄａｂｉｌｉｔｙ在考查变电站变电容量的同时，也提出了网络转供
能力的思想。负荷能力法基于配电网辐射运行，计算满足支路潮流和节点电压约束时的最大负荷能力，以及大规模联络配电网中Ｎ－１故障发生后的网络负荷转供。
阶段３是供电能力精确理论建模阶段，能够在
真正实现变电站供电能力与配电网负荷转移供电能
未来智能配电网中是否能够实现，以力的相互支撑，
及主变满足Ｎ－１的负载率标准是否能够突破导则
规定，将成为发掘配电网供电潜力的关键。未来的智能电网将发展高级配电网运行（系统，实现配用电系统较充分的信息化和自ＡＤＯ）动化，可以通过新型传感器和通信手段获取广大中低压配电网的大量实时信息，具有遥控功能的智能开关设备将广泛使用，配电自动化使得网络转供操
Ｎ－１准则下同时计及变电站与网络转供能力计算
供电能力。近２年来，供电能力的理论研究进展初
建模和求步解决了配电网供电能力的指标族定义、
解问题，能够在负荷未知的条件下，量化计算满足运
［，］０１１－
。行约束的配电网最大供电负荷６－７１
供电能力理论能够有效地将网络的负荷转移能
力和变电站站内的供电能力结合起来，利用其概念和指标，能够从整个配电网角度对配电网进行分析评估，为更精细的规划提供新的指标和方法。供电能力对于配电网的重要作用将逐步等同于输电能力
—
（）２０１２，３６１３
１３］
。研究表明，件下挖掘网络供电潜力的有效手段［
对于输电网的作用。
供电能力理论研究为未来的配电网规划建设发
展和运行提供了新的理论工具，以下将对目前中国配电网规划建设和运行面临的一些问题进行探讨。
联络对电网供电能力的贡献理论上能够达到
［］
３０％～５０％６。近年来，电网规划中普遍关心的上下级电网的协调配合也是提高电网效率的一个有效手段。由于因此上下级电网的协变电站是上下级电网的枢纽，
调首先是变电站与下一级网络的相互协调配合，在此基础上再进一步做到上一级电网与下一级电网的相互协调配合，从而实现跨电压等级的Ｎ－１校验和相互支撑。
３．２ 配电网网架结构问题
）复杂互联配电网的简化１
近２改造配电网，网０年来中国大规模地建设、络接线从最初的单辐射无联络到“手拉手”单联络，发展到如今的多分段多联络，呈现出联络日益增多、配电网结构日益复杂的趋势。特别是城市电缆网中开闭站、配电站间的联络通路越来越多，大片区域的配电网相互联络，甚至有的地区整个中压配电网都“粘连”在一起。联络的大量建设在增加负荷转带路径、提高运行灵活性的同时，也带来了新的问题。从运行角度考虑，转带路径过多会大大增加运行方式的复杂性。
本文认为联络对配电网架的作用是不同的，应该评估联络对网络转带能力的贡献度并作为依据对现有联络区别对待，找到并明确区分负荷转带的主路径和备用路径，实现联络分级管理。研究表明，多联络结构的配电网中，不同联络对网络负荷转移能
１３］
，力的贡献确实存在较大差异［很可能存在一定数
１４］
。联络分级管理对运行调度的量的“无效”联络［
３ 问题探讨与新理念
３．１ 配电网规划建设的效率及容载比问题
中国很多城市电网经历了大规模建设改造，对于是否还需要大规模地建设电网以及建多少的问题，本文认为负荷已结束快速发展阶段、容载比已达已形成互联网架结构的配电到２．０及以上的区域、网不应再大规模建设。
目前配电网中广泛存在负载不均衡的问题，即部分电网负载率过高，而其他很多区域电网负载率过低的情况。本文认为负荷在地理位置上的分布很难改变，但是负荷在配电网络结构中接入的位置是可以在相当大程度上再调整和优化的。配电网负荷可以通过配电网络开关的运行方式改变、架空线分段联络设置位置的改变、新用户接入网络位置的选择等，改变其在变电站、主变、馈线间的分配。通过上述措施能够进一步优化变电站及主变供电范围，解决负载不均衡的问题。当上述负荷重新分配的措施不能完全达到效果时，才考虑新增出线、变电站增
最后考虑新建变电站。容，
对于容载比与配电网网架结构存在何种本质关系的问题，国家电网新规划导则（的修订２００６年版）版指出下级电网强时容载比可取低，但未提供量化计算依据。对于如何计算不同配电网的合理容载比范围的问题，本文认为当变电站主变容量资源和下一级配电网络负荷转移资源能充分结合、相互支撑时，保证Ｎ－１安全的容载比就能够降低到２．０以下。供电能力理论为容载比分析提供了量化计算手本文初步研究结果认为容载比理论值能够降低段，到１．考虑一定裕量后的实际值应该控制在３左右，１．５到１．６。
城市建成区用地紧张，变电站和馈线占地成本高，有些中心区域站点和线路通道资源已经非常紧张，获得新变电站的站址和新出馈线的地下通道已
对于现有电网的供电能力和变得非常困难。因此，
能够优化后的潜力到底有多大，能否在不新建或少
建变电站和馈线的情况下，通过优化网架结构和运行方式消纳新增的负荷等问题，本文认为，采用负荷
１２］１３］再分配技术［和联络优化技术［能在不新建变电站和新出馈线的情况下消纳新增负荷，并且消纳负
好处在于简化运行，缩减了正常运行时的转带方式
数量，同时还能提高反应速度、降低误操作的概率；对于维护的好处在于降低工作量，对于备用路径在
巡视、检修上可降低频次和等级，将工作重点维护、
放到主要转带路径上。这种理念还能应用到规划建设上，对于规划方案也应评估所有联络的作用，删除
１４］无效联络，按照联络的有效度［来确定建设的优先次序，达到在不降低安全可靠和配电网负载率水平
的前提下简化网络结构、节省投资的效果。
在调度运行研究领域中，目前对联络相关的研究主要集中在Ｎ－１故障后的故障隔离和停电恢复
］３５－
，策略上［对于日趋复杂的网络结构和越来越多的可选供电恢复路径，一般采用启发式规则来滤掉一
些不必要的方案，很少有从网架结构上研究联络的
１５］作用。在规划领域，目前配电网联络的规划方法［以联络路径的长短作为衡量投资的标准，追求达到
荷的潜力非常可观。例如：网络联络是影响ＴＳＣ的
一个关键因素，联络优化是在不增加变电容量的条基于某种标准接线模式的最短路径，但没有对建设
·智能电网· 肖 峻，等 基于最大供电能力的智能配电网规划与运行新思路
联络的必要性进行考察，且未解决联络数量巨大时
有必要研究联络导致的网架结构复杂问题。因此，结构对网络负荷转移能力的作用机理。
）配电网网架的标准化问题２
规划中为达到电网接线方式在一定程度上的统
往往在同一地区采用几种标准化的一并简化运行，
网架接线模式进行统一规划。接线模式的标准化在
配电网发展过程中发挥了重要的积极作用。中国配电网曾经历了网架结构不清晰的阶段，存在接线无序、供电范围不清晰、交叉供电等诸多问题。近十几年来的配电网规划和建设已逐步改变了这一状况，朝着标准化网络接线模式的方向发展。
标准化的好处在于网架结构清晰、运行方式明确。但是所有的网络接线是否都应采取完全一样的
由于网几种接线仍是值得探讨的问题。本文认为，络转供能力和变电站供电能力应该在未来配电网中
统一考虑，因此，网络接线结构与变电站的主变配置、主接线结构存在一定的配合关系。初步研究表明，通过下一级配电网络互联变电站的主变容量和台数不完全对称时，达到区域配电网最大供电能力的网络接线模式也不是对称的。而由于负荷分布的不均匀和变电站建设发展过程的历史原因，一个区域的变电站主变配置在台数和容量上往往存在不对称，而且线路通道的地理限制也增加了形成完全标准接线模式的难度。综上所述，本文认为一个地区的配电网不一定完全采取几种标准接线模式建设，可以采取标准接线模式的变化模式或不完全的接线模式。接线模式原则上应该是标准化和适度特异性的结合。另外，随着分布式电源和微电网的接入，一些单辐射线路也不一定必须改造为联络接线模式。）配电网线路导体选择和改造的标准化问题３
配电线路的导体选择是规划建设改造中的一个
目前的规划方法对于导体选择采取了标重要问题，
准化的方式，如主干线路一律采取某种导线型号，分
支线路又采取某种导线型号。这种做法适合新建电网，如果用到已有电网中，就会引起大量的导线改造升级。在很多的电网改造中，只要原有导线不符合标准要求就作为瓶颈线路，即使未过负荷和未到运
这不但增加了成本和浪费行年限也进行统一更换，
已有的资源，而且增加了大量停电施工的时间。在
联络很多的配电网中，尤其是电缆网中这种问题更为严重，此时辐射网的主干分支概念逐渐模糊，凡是不同馈线间的联络，即使以前是分支线路，都可以认为是主干网架的构成部分，因此，需要改造的线路范围更大。
本文认为，由于负荷分布不均匀、变电站容量配
置及配电网架结构的不完全对称，对网络中联络通
路的容量要求也并不是完全相等的。应该从正常运行方式以及Ｎ－１运行方式下能正常发挥电网供电能力的角度，量化计算每个联络通路的负荷转移容
１６］
，量需求［做到对电网瓶颈线路的精确定位，从而
实现只对真正的瓶颈线路进行导体改造，避免较大范围的停电改造施工。
目前对于瓶颈联络线的定位，常用方法还是人为决策，即规划人员凭借其知识和经验来定位这些瓶颈线路，这种方法受人为因素的影响较大，也很难考虑Ｎ－１后的转供要求，其结果并不是最优和精
并且其工作量也非常大。配电网瓶颈线路的确的，
自动定位和改造决策方法是一个值得研究的问题。３．３ 配电自动化投资效益问题
在智能电网背景下，配电自动化在中国正获得新一次大规模发展的机会。智能电网背景下电网被看做是能量网和信息网的结合，能量网是一次系统，
１］
。配电自动化或者高级信息网是广义的二次系统［
配电自动化都属于广义二次系统的范畴。通过二次
让一次系统实现信息化、智能化是系统的建设发展，
智能电网提供的新型发展理念。只有具有先进二次系统的一次系统才能够较充分地发挥效率。基于上述理念，本文认为大量的配电自动化投资的经济效
而是在于一次系统效率的提益首先不在于可靠性，
高，即在精确计算并确保安全的前提下提高一次设
其占有备的负载率。一次系统不仅本身投资巨大，
的站点和地上、地下通道在城市地区都属于珍贵资源。配电自动化是实现网络快速负荷转移能力这一智能配电网新边界条件的基础设施。本文认为，配电自动化的大范围实施将解决中低压配电网信息化
通信、存储、基本操作等基础性问题，中的数据采集、
然后再开发新一代的安全高效配电调度系统，就能实现配电系统的高负载率安全运行。配电自动化大量投资的主要经济效益将是通过一次系统的高效运行从而减少电网建设投资来获得的。
３．４ 配电网安全高效运行问题
在配电自动化普及的条件下，未来配电系统调度运行的发展方向是安全、高效运行。所谓高效就
使得互联是前面讨论智能电网实现配用电信息化，
的配电网具备快速负荷转移能力，为变电站提供支
而城市区域电网资源的稀缺让大规模的电网建撑；
设很难持续，更需要在保证安全条件下充分发掘现有电网一次系统的供电能力，提高资产效率。供电能力是配电网在满足安全约束下的最大负荷供应能力，这为挖掘电网运行的潜力提供了量化计算工具。实现高效运行的另一个前提是精确计算配电系统满足Ｎ－１运行的安全边界，在调度运行
—
（）２０１２，３６１３
中实时计算运行点与安全边界距离。目前的配电调
度系统尚不具备实时计算运行安全边界的功能。
新一代配电调度系统的发展方向是建立起类似输电系统的Ｄ实现实时的安全Ｌｉａｃｃｏ安全框架，ｙ 监视、报警、预防控制、紧急控制以及优化功能。相对输电系统，目前实际配电调度运行还较为初级，很多情况下都还停留在人工决策的阶段。智能电网下的配电调度运行将发生大的变革。
利用配电网络进行负荷转带的一个不利因素是在变电站主变Ｎ－１运行时通过配电网络转带负荷可能会大大增加操作的次数，但实际操作运行中该问题并不一定很严重。这是因为在规划中采用的是最大负荷，实际电网在很多时候负荷水平并不高，可只有在Ｎ－１以仅通过站内转带就完成负荷转移；故障发生在负荷水平较高的情况下，才会出现变电实站内转带容量不足需要网络转带的情况。因此，际运行时操作次数的增加并不一定很多。
供电能力的概念与传统规划方法最大的不同在
计算满足Ｎ－１安全于能够在负荷未知的条件下，
约束的配电网最大供电负荷，非常利于基于已知电
网的分析和优化。在配电自动化条件下，配电网将具备快速的网络负荷转供能力。通过合理优化，已有电网完全具有在更高负载水平运行的巨大潜力。因此，在进行建成区配电网改造和规划时，不能忽略网络互联和配电自动化带来的供电能力的提升。基于此，应该优先考虑利用已有网络消纳新增负荷，具体方法是校验最大供电能力与负荷的匹配程度，既又包括各个变电站主变供电能包括总体上的匹配，力与负荷的匹配程度，若不能满足前者则需要优化网络挖掘供电能力，若不能满足后者则需调整负荷在变电站主变间的分布。调整负荷在变电站主变间优先通过配电网络重构来调整，其分配的手段包括：
次通过改变新增负荷接入电网的位置来调整，最后通过改变馈线连接的母线来调整。
此外，还可以通过新出馈线和线路切改来重新分配负荷。网络重构中改变开关状态将带来负荷在不同变电站主变间的重新分布，应优先考虑，其次是装设新的分段开关或改变分段开关的位置。４．２ 基于供电能力的规划案例
图１案例配电网基本情况如下：１１０ｋＶ变电站
，分别记为Ｓ总容量２现状３座（１，Ｓ２，Ｓ３）４０ＭＶＡ，负荷１２８ＭＶＡ，容载比１．８７５。规划总负荷
位置见图中黑１８８ＭＶＡ。新增负荷共６０ＭＶＡ，
点，用Ｌ其中，１至Ｌ７表示，Ｌ１至Ｌ４各新增负荷６ＭＶＡ，Ｌ５至Ｌ７各新增负荷１２ＭＶＡ
。
４ 基于供电能力优化的规划新方式
４．１ 基于供电能力的规划方式及与传统方式的
比较
按照规划导则规定的现状分析、负荷预测、变电站及网络规划等为主要步骤进行的传统规划方式，在中国十几年来的大规模城乡电网规划建设中发挥了重要作用，但目前也正面临着挑战。
首先，传统规划流程中总是需要作出负荷预测，然后在负荷预测结果基础上来形成并校验规划电网方案。其规划结果受负荷预测准确性的影响很大，而负荷发展涉及因素非常多，存在不确定性，准确预测又是非常困难的。其次，在大规模复杂配电网规划中，通常都将规划分解为变电站选址定容和网架布线２个子问题。在变电站选址定容阶段，通常采用容载比法来确定需要的变电容量，然后确定变电站主变配置时，在计及Ｎ－１安全原则时仅考虑变电站内主变的相互支持，而忽略配电网中负荷互供的影响带来安全性的提升。因此，传统规划方案往往较为保守，经常需要新增变电容量来满足新增负荷，将电网容载比控制在导则推荐范围内，结果导致随着城市的发展，规划用地设备利用率偏低。此外，通道资源日趋紧张，新的变电站和馈线走廊建设越来越困难，传统规划方法也很难适应这种情况。总之，传统规划方式的着眼点在于中长期规划中的目标网架规划，适用于新建区域和快速发展的电网。而对于已发展成型的城市建成区配电网，其重点是如何针对现状进行优化和近期规划，需要探索新的、更好的规划方式和方法。图１ 传统规划方案
Ｆｉ．１ Ｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｌａｎｎｉｎ ｇｐｇ
·智能电网· 肖 峻，等 基于最大供电能力的智能配电网规划与运行新思路
则按导则确定规划电网 若采用传统规划方式，
需新增变电容量１因容载比达２．０左右，２０ＭＶＡ，
需新建１座此根据当前电网的主变配置情况，
。经过变电站选址记为Ｓ３×４０ＭＶＡ的变电站（４）
并对出线进行新建和改造，得到规划方案如规划，
图１中虚线所示。
首先计算得到该 若采用基于供电能力的规划，
配电网当前Ｔ小于规划负荷总量ＳＣ为１８０ＭＶＡ，１８８ＭＶＡ，但是其达到充分联络的ＴＳＣ为大于实际负荷总量，即该电网可以通过２５２ＭＶＡ，
新出馈线或者切改已有线路来重新分配负荷以满足规划负荷要求，而无需新增变电站。由此得到的规划方案如图２所示，其中点线为切改线路；规划后该配电网Ｔ满足了规划负荷要求
。ＳＣ为２００ＭＶＡ，
新增１座变电站满足负荷需求。
从案例对比可以总结出基于供电能力的新规划
方式，其核心在于以下２点：①基于现有电网优化其网架结构、发掘其供电潜力；②通过优化负荷在电网中的分布达到电网供电能力与负荷的更好匹配。基于供电能力的规划与传统规划的最大区别在于新的规划理念，传统规划立足于优先考虑新增变电站容量然后布局网络；基于供电能力的规划则立足于优然后再考虑新增变先利用已有网络消纳新增负荷，
电容量。传统规划更适合于负荷快速增长、电网快速发展的场景；基于供电能力的规划则更适合于负
电网相对成熟的场景。这种新的规划荷发展缓慢、
方式能够有效推迟电网建设，解决大部分城区面临的站址和线路走廊紧张以及资产利用率低的问题，
节省大量电网建设投资。
需要指出，最大供电能力方法的应用必须建立在配电网络能够快速转移负荷的基础上，因此对于网架及自动化设备配置等都有其要求。首先，从网架上需要具备互联的结构，这一条件随着中国大规模的城市配电网建设改造的完成已基本具备；其次，最大供电能力还需建立在普及配电自动化的基础上，大量的网络开关都需要具备远程信息采集和操作功能，未来智能电网的发展将逐步具备这一条件。最后，新一代配电调度系统的研发也是最大供电能力发挥的一个必要条件。
５ 结语
图２ 基于供电能力的规划方案
Ｆｉ．２ ＲｅｓｕｌｔｓｏｆＴＳＣｂａｓｅｄｌａｎｎｉｎ － ｇｐｇ
本文探讨了配电系统规划建设乃至运行中面临
和即将面临的诸多重要问题，其要点总结如下。）快速网络转供能力是未来智能配电系统的一１
个非常重要的新边界条件，计及该条件的供电能力理论是挖掘配电系统供电潜力的方法工具。）配电网经历大规模建设发展后应该精细化规２划建设，强调优化挖掘其供电潜力。通过合理优化，已有电网具有在更高负载水平运行的巨大潜力。改造和规划应充分考虑网络互联和配电自动化带来的供电能力提升。
）二次自动化投资效益在于一次系统及其占有３的城市资源的能量释放，这是大规模配电自动化的一个主要经济效益所在。
）传统规划立足于优先考虑新增变电站容量然４
后布局网络，适用于负荷快速增长、电网快速发展的场景；基于供电能力的规划立足于优先利用已有网络消纳新增负荷，适用于负荷发展缓慢的成熟电网。
）复杂互联配电网存在简化的空间，联络对配５
—
传统规划方法与基于供电能力规划方法结果对
比如表１所示。
表１ 传统规划和本文规划方案对比Ｔａｂｌｅ１ Ｃｏｍａｒｉｓｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｐ
ａｎｄｒｏｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｍｅｔｈｏｄ ｐｐ
方案传统规划本文规划
变电
站数４ ３
变电总容
量／ＭＶＡ３６０ ２４０
容载馈线新建变新建馈
比数电站数线数１．９１８ ４ １．２８６ ３
１ ０
１２０
传统规划方案中新增了１座变 由表１可看出，
电站，同时新建和改造出线也较多，建设成本较大。而按照基于供电能力的规划方法，在原有网架结构基础上，仅通过网架结构调整和负荷重新分配，利用网络互联带来的网络供电能力，就能够消纳新增负荷，满足未来负荷增长需求。但是，如果新增负荷量较大，当总规划负荷大于２则必须考虑５２ＭＶＡ时，
（）２０１２，３６１３
（）：３５１４１３１６．－
［］Ｍ９ＩＵ Ｋ Ｎ，ＣＨＩＡＮＧ Ｈ Ｄ．Ｅｌｅｃｔｒｉｃｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｓｔｅｍｌｏａｄ ｙ
：ｐｏｒｍｕｌａｔｉｏｎｏｌｕｔｉｏｎｌｏｒｉｔｈｍ，ａｎｄｃａａｂｉｌｉｔｒｏｂｌｅｍ ｆ ｓ ａｐｙｇ
］，２ｎｕｍｅｒｉｃａｌｒｅｓｕｌｔｓ［Ｊ．ＩＥＥＥＴｒａｎｓｏｎＰｏｗｅｒＤｅｌｉｖｅｒ０００， ｙ（）：１５１４３６４４２．－
［］欧阳武，］程浩忠，张秀彬，等．城市最大供电能力评估法［高１０Ｊ．
（）：电压技术，２００９，５２４０３４０７．－
，Ｚ，Ｗｕ，ＣＨＥＮＧ ＨａｏｚｈｏｎＨＡＮＧＸｉｕｂｉｎｅｔａｌ．ＯＵＹＡＮＧ ｇＥｖａｌｕａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｍａｘｉｍｕｍｌｏａｄｃａａｂｉｌｉｔｏｆｕｒｂａｎ ｐｙ
ｍｅｄｉｕｍｏｌｔａｅｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｔｅｍ［Ｊ］．Ｈｉｈｏｌｔａｅ ｖ ｄ ｓ Ｖｇｙｇｇ，（）：Ｅｎｉｎｅｅｒｉｎ２００９，５２４０３４０７．－ｇｇ［］王成山，罗凤章，肖峻，等．基于主变互联关系的配电系统供电１１
］（）：能力计算方法［中国电机工程学报，Ｊ．２００９，２９１３８６９１．－
，Ｌ，ＸＷＡＮＧＣｈｅｎｓｈａｎＵＯＦｅｎｚｈａｎＩＡＯＪｕｎ，ｅｔａｌ．Ａｎ ｇｇｇｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｏｗｅｒｓｕｌｃａａｂｉｌｉｔｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｐｐｐｙｐｙ ｓｓｔｅｍａｓｅｄｎｎａｌｚｉｎｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｓｆａｉｎ ｂ ｏ ａ ｏ ｍｙｙｇ ｉ［］：ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓＪ．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｓｏｆｔｈｅＣＳＥＥ，２００９，２９（１３） ｇ８６９１．－
［］张跃．基于供电能力的城市配电网近期规划［天津：天津大１２Ｄ］．
学，２０１１．［］，ＷＡＮＧ，１３ＬＵＯＦｅｎｚｈａｎＣｈｅｎｓｈａｎＸＩＡＯＪｕｎ，ｅｔａｌ．Ｒａｉｄ ｇｇｇｐ
ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｅｔｈｏｄｏｒｕｌａａｂｉｌｉｔｆｒｂａｎｏｗｅｒ ｍ ｆ ｐ ｓ ｕｐｐｙｐｙ ｃ ｏｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＮ－１ｃｏｎｔｉｎｅｎｃａｎａｌｓｉｓｏｆ ｙｇｙｙ ｍａｉｎｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｏｕｒｎａｌｆｌｅｃｔｒｉｃａｌ－ Ｊ ｏ Ｅ，（）：ＰｏｗｅｒａｎｄＥｎｅｒＳｓｔｅｍｓ２０１０，３２１０１０６３１０６８． －ｇｙｙ ［］肖峻，郭晓丹，王成山，等．基于供电能力的配电网联络有效性１４
］（）：评价与化简方法［电力系统自动化，Ｊ．２０１２，３６８３１３７．－
，，ＷＡＮＧ，ＪｕｎＧＵＯＸｉａｏｄａｎＣｈｅｎｓｈａｎｅｔａｌ．Ａ ＴＳＣＸＩＡＯ －ｇｂａｓｅｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎａｎｄｓｉｍｌｉｆｉｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｎｔｉｅｌｉｎｅｓｏｆ － ｐ
ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｓ［Ｊ］．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒ ，（）：２０１２，３６８３１３７．Ｓｓｔｅｍｓ－ｙ［］葛少云，张菁，陈丽君．基于两联络接线模式的城市配网联络线１５
］（）：优化［电力系统及其自动化学报，Ｊ．２００７，１９５９８１０４．－
，Ｓｈａｏｕｎ，ＺＨＡＮＧＪｉｎＣＨＥＮＬｉｕｎ．ＯｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＧＥ ｙｇｊｐｔｉｅｌｉｎｅｓｎｒｂａｎｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｅｔｗｏｒｋａｓｅｄｎｗｏｔｉｅ ｉ ｕ ｄ ｎ ｂ ｏ ｔ－
ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎｍｏｄｅ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｓｏｆｔｈｅＣＳＵ－ＥＰＳＡ，２００７， ｇ（）：１９５９８１０４．－［］肖峻，徐兵山，张跃，等．一种新的配电网联络线瓶颈分析与改１６
］（）：造方法［电力系统保护与控制，Ｊ．２０１２，４０１０３５４１．－
，，ＸＩＡＯＪｕｎ，ＸＵＢｉｎｓｈａｎＺＨＡＮＧＹｕｅｅｔａｌ．Ａｎｅｗ ｍｅｔｈｏｄ ｇｂｏｔｔｌｅｎｅｃｋｔｉｅｌｉｎｅｓａｎａｌｓｉｓａｎｄｒｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｏｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆ ｙ
，２ｎｅｔｗｏｒｋ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ０１２， ｙ（）：４０１０３５４１．－
电网架的作用不同，应区别对待并明确区分负荷转
运行维护中实现联络路径的带主路径和备用路径，分级管理。
）网架结构模式和导体选择应做到标准化与个６
从而避免过量的改造。性特点的折中统一，
）新一代面向智能配电网的调度运行系统的发７
展方向是建立起安全框架，实现实时的安全监视、报警、预防控制、紧急控制以及优化，达到安全、高效运行的目标。
总之，本文从一个新的角度给出了目前中国配电网发展中的问题解答，提出了配电网高效规划、建设、运行的理念，以及基于供电能力优化消纳新增负荷的新型规划方式。本文工作是对未来配电网建设规划和运行新模式的初步探索，并为相关研究提供了新方向。
参考文献
［］余贻鑫，］栾文鹏．智能电网述评［中国电机工程学报，１Ｊ．２００９，
（）：２９３４１８．－
，ＬＹＵ ＹｉｘｉｎＵＡＮ Ｗｅｎｅｎ．Ｓｍａｒｔｒｉｄｎｄｔｓ ｇ ａ ｉｐｇ
［］：ｉｍｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｓＪ．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｓｏｆｔｈｅＣＳＥＥ，２００９，２９（３４） ｐｇ１８．－
［］国家电网公司．］城市电力网规划设计导则［２Ｓ．２００６．
［］Ｔ３ＯＵＮＥＳ，ＦＵＤＯ Ｈ，ＧＥＮＪＩＴ，ｅｔａｌ．Ｃｏｍａｒａｔｉｖｅｓｔｕｄｏｆ ｐｙ
ｍｏｄｅｒｎｈｅｕｒｉｓｔｉｃａｌｏｒｉｔｈｍｓｔｏｓｅｒｖｉｃｅｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｉｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｇ
［］，２：ｓｓｔｅｍｓＪ．ＩＥＥＥＴｒａｎｓｏｎＰｏｗｅｒＤｅｌｉｖｅｒ００２，１７（１） ｙｙ１７３１８１．－
［］刘健，］司玉芳．考虑负荷变化的配电网架安全评估及其应用［４Ｊ．
（）：电力系统自动化，２０１１，３５２３７０７５．－
，ＬＩＵＪｉａｎＳＩＹｕｆａｎ．Ｓａｆｅｔｅｖａｌｕａｔｉｏｎａｎｄｉｔｓａｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆ ｇｙｐｐ ］ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｒｉｄｓｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｌｏａｄｖａｒｉａｔｉｏｎ［Ｊ．Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆ ｇｇ
，（）：ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｓｔｅｍｓ２０１１，３５２３７０７５． －ｙ［］ＡＯＫ５ＩＫ，ＫＵＷＡＢＡＲＡ Ｈ，ＳＡＴＯＨ Ｔ，ｅｔａｌ．Ｏｕｔａｅｓｔａｔｅ ｇ
ｏｔｉｍａｌｌｏａｄａｌｌｏｃａｔｉｏｎｂａｕｔｏｍａｔｉｃｓｅｃｔｉｏｎａｌｉｚｉｎｓｗｉｔｃｈｅｓ ｐｙｇ
ｏｅｒａｔｉｏｎｉｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｓｔｅｍｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓｏｎＰｏｗｅｒ ｐｙ，（）：Ｄｅｌｉｖｅｒ１９８７，２４１１７７１１８５．－ｙ［］Ｘ，ＧＵ ，ｅ６ＩＡＯＪｕｎ，ＬＩＦａｎｘｉｎＷｅｎｚｈｕｏｔａｌ．Ｔｏｔａｌｓｕｌ ｇｇｐｐｙ
：ｃａａｂｉｌｉｔａｎｄｉｔｓｅｘｔｅｎｄｅｄｉｎｄｉｃｅｓｆｏｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｓｔｅｍｓ ｐｙｙ
，ｍｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｏｄｅｌａｌｃｕｌａｔｉｏｎｎｄｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＩＥＴ ｃ ａ ａｐｐ
，Ｔ，２（）：Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ０１１，５８ ＆Ｄ８６９８７６．－
［］肖峻，］谷文卓，郭晓丹．配电系统供电能力模型［电力系统自７Ｊ．
（）：动化，２０１１，３５２４４７５２．－
，ＧＵＯＸＩＡＯｕｎ，ＧＵ Ｗｅｎｚｈｕｏｉａｏｄａｎ．Ｔｏｔａｌｕｌ Ｊ Ｘ ｓｐｐｙ
［］ｃａａｂｉｌｉｔｍｏｄｅｌｆｏｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｓｔｅｍｓＪ．Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆ ｐｙｙ ，（）：ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｓｔｅｍｓ２０１１，３５２４４７５２． －ｙ
［］汪卫华．］现有配电模式下配网供电能力研究［继电器，８Ｊ．２００７，
（）：３５１４１３１６．－
ＷＡＮＧ Ｗｅｉｈｕａ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｓｕｌｃａａｂｉｌｉｔｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｐｐｙｐｙ
，２ｎｅｔｗｏｒｋｕｎｄｅｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｍｏｄｅ［Ｊ］．Ｒｅｌａ００７，ｒｅｓｅｎｔ ｙｐ
，肖 峻（男，通信作者，博士，副教授，主要研究１９７１—）：方向：城市电网、微电网的规划研究和应用。Ｅ－ｍａｉｌｘｉａｏｕｎｊｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ＠ｊ
，李振生（男，硕士研究生，主要研究方向：电网１９８９—）规划。
，张 跃（男，硕士研究生，主要研究方向：电网１９８７—）规划。
（）
下转第３１页 ｃｏｎｔｉｎｕｅｄｏｎ３１ａｅ ｐｇ
·运行可靠性与广域安全防御· 李 琳，等 适用于频率安全稳定的低频切泵及减载协调优化方法
４１５４２１．－
［］李静．基于系统频率特性的低频减载方案研究［北京：华北１９Ｄ］．
电力大学，２００８．
［］袁季修．］防止电力系统频率崩溃的紧急控制［电力自动化设２０Ｊ．
（）：备，２００２，２２４１４．－
ＹＵＡＮｒｅｖｅｎｔｉｎＪｉｘｉｕ．Ｅｍｅｒｅｎｃｃｏｎｔｒｏｌｆｏｒｆｒｅｕｅｎｃ ｐｇｇｙｑｙ ｃｏｌｌａｓｅｏｆｏｗｅｒｓｓｔｅｍ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ ｐｐｙ，（）：２００２，２２４１４．Ｅｕｉｍｅｎｔ－ｑｐ
，李 琳（男，通信作者，硕士研究生，主要研究１９８７—）：方向：电力系统安全稳定分析与控制。Ｅ－ｍａｉｌｌｔｔｏｎ２０８＠ｙ１６３．ｃｏｍ
，周 霞（女，硕士，高级工程师，主要研究方向：１９７８—）电力系统安全稳定分析与控制。
，罗剑波（男，硕士生导师，研究员级高级工程１９６３—）师，主要研究方向：电力系统稳定技术。
ＡＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎａｎｄＯｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｆｏｒＵｎｄｅｒＦｒｅｕｅｎｃＬｏａｄＳｈｅｄｄｉｎａｎｄ ｐｑｙｇ
ＳｈｅｄｄｉｎＳｕｉｔｉｎＦｒｅｕｅｎｃＳａｆｅｔａｎｄＳｔａｂｉｌｉｔＰｕｍ ｇｇｑｙｙｙｐ
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，，，，，ＬＩＬｉｎＺＨＯＵ ＸｉａＬＵＯ ＪｉａｎｂｏＺＨＡＯ ＪｕａｎＳＯＮＧ ＪｉｎｈａｉＬＩ Ｗｅｉ
，Ｎ（１．ＳｔａｔｅＧｒｉｄＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅａｎｉｎ２１０００３，Ｃｈｉｎａ； ｊｇ
，Ｈ）２．ＨｅｎａｎＰｏｗｅｒＯｅｒａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＣｅｎｔｒｅｅｎａｎ４５００５２，Ｃｈｉｎａ ｐ
，，Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｉｍｅｄｏｍａｉｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｓｉｓｍｅｔｈｏｄｔｈｒｏｕｈｏｂｓｅｒｖｉｎａｎｄｃｏｍａｒｉｎｔｈｅｔｒａｅｃｔｏｒｉｅｓｕｎｄｅｒｆｒｅｕｅｎｃ ｙｇｇｐｇｊｑｙ
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：ｔｔｒｅａｔｅｄｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｓｔｅｍｓｏｗｅｒｓｕｌｏｔｅｎｔｉａｌｔｏｔａｉｓｖｅｒｒｅａｔｆｏｌｌｏｗｉｎｌａｒｅｓｃａｌｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄａｒｅ － ｙｐｐｐｙｐｐｙｇｇｇ ；；ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｖｉａｎｅｔｗｏｒｋｏｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｔｈｅｃａａｃｉｔｌｏａｄｒａｔｉｏｃａｎｂｅｒｅｄｕｃｅｄｔｏｓａｖｅｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔｉｎｎｅｔｗｏｒｋｏｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｔｈｅ － ｐｐｙｐ
；ｍａｉｎｏｗｅｒｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｎｅｆｉｔｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｕｔｏｍａｔｉｏｎｉｓｆｒｏｍｈｉｈｅｒｅｆｆｉｃｉｅｎｃｏｆｎｅｔｗｏｒｋｓｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒａｎｄｆｅａｓｉｂｌｅｔｏ ｐｇｙｙ ；ｓｉｍｌｉｆｔｈｅｃｏｍｌｅｘｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｅｄｕｒｂａｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｓｎｅｔｗｏｒｋｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎａｎｄｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓｓｈｏｕｌｄｂｅｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｉｚｅｄ － ｐｙｐｇ
；，，ａｓｗｅｌｌａｓｓｔａｎｄａｒｄｉｚｅｄａｓｅｃｕｒｉｔａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｃｂａｓｅｄｆｒａｍｅｗｏｒｋｃｏｎｓｉｓｔｉｎｏｆｍｏｎｉｔｏｒｉｎａｌａｒｍｉｎｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｏｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ － ｙｙｇｇｇｐ ，ｓｈｏｕｌｄｂｅｉｍｌｅｍｅｎｔｅｄｉｎｏｅｒａｔｉｏｎａｎｄｄｉｓａｔｃｈｉｎｆｏｒｓｍａｒｔｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｓｔｅｍｓ．Ｆｉｎａｌｌａｎｅｗｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｌａｎｎｉｎｉｄｅａ ｐｐｐｇｙｙｐｇ
，ｂａｓｅｄｏｎＴＳＣｏｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｉｓｒｏｏｓｅｄｗｉｔｈａｃａｓｅｓｔｕｄｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｎｅｔｗｏｒｋｉｓｉｖｅｎｒｉｏｒｉｔｔｏｓｅｒｖｅｎｅｗｌ ｐｐｐｙｇｇｐｙｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｄｌｏａｄｗｈｉｌｅａｔｔｅｎｄｉｎｔｏｔｈｅｂｕｉｌｄｉｎｏｆｎｅｗｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｓａｎｄｆｅｅｄｅｒｓｎｅｘｔ． ｇｇ
ＴｈｉｓｗｏｒｋｉｓｓｕｏｒｔｅｄｂＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ（Ｎｏ．５０９７７０６０）ａｎｄＰｒｏｒａｍｆｏｒＮｅｗＣｅｎｔｕｒ ｐｐｙｇｙ ＴａｌｅｎｔｓｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔＮｏ．ＮＣＥＴ１００６２４）．Ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ －－ｙ（
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